升降式移乘洗浴装置的机构设计及运动仿真

为解决残障者洗浴困难,运用人机工程学理论,设计一种洗浴装置,能实现室内移动,具备垂直升降功能,并能辅助使用者抬背、曲腿。分析了洗浴装置的机械结构组成及主要功能,采用矢量方程解析法对抬背、曲腿进行机构设计。运用Pro/E技术对洗浴装置进行三维建模,并进行运动学仿真分析。设计的样机可辅助残障者入浴、出浴及洗浴时的位姿变换。虚拟样机技术的运用缩短了洗浴装置的开发周期,并验证了洗浴装置设计的合理性和可行性。     

机构运动仿真的机构设计中的应用

介绍了集成化工程分析软件I-DEAS机构学（Mechanism）模块的功能，通过机构运动模块在硫化机机构设计中的应用，实现了机构的运动学分析仿真，精确描述复合运动体空间运动，分析了机构空间运动位置及运动参数，并进行了干涉检查，为设计提供一种科学依据。     

机构运动仿真的逆向设计

提出CAD逆向设计的概念，并通过建立铰链四杆机构仿真系统的实例，详细介绍了应用该方法开发仿真系统的全过程。旨在提供一种对三维CAD软件开发的新方法，从而提高自身开发三维CAD软件的能力。同时铰链四杆机构仿真系统的建立在工程机械设计中具有重要的应用价值。     

汽车主动式头枕装置的机构设计与运动仿真

汽车主动式头枕能够在汽车追尾碰撞时有效地减小头枕和头部的间距,从而实现保护乘车者颈部的作用。针对现有汽车主动式头枕装置的设计缺陷与不足,提出运用TRIZ理论对主动式头枕机构进行创新设计,优化设计了一种基于分割创新原理的非联动式汽车座椅主动式头枕装置,然后通过UG/Motion功能模块对所设计机构进行运动仿真分析。分析结果表明机构运动轨迹符合设计要求,运动过程无干涉发生,从而验证了本机构设计的可行性与正确性。     

新型护理床的起身机构设计与运动仿真

运用人性化的设计方法,完成了多功能康复床起身功能的机构设计与分析.结合UG进行实体造型和运动仿真,并确立了机构的活动范围,分析了速度、位移的变化规律.设计结构简单可靠,操作方便,为多功能护理床的研制提供了参考.     

平行四杆仿形机构设计及运动仿真

仿形机构是构成精密播种机的重要部件,会直接影响到播种后种子的出苗率,进而影响农作物的产量。因此,对最常见的平行四杆仿形机构进行了设计与仿真分析,并且对该机构进行了简化及受力分析;依据牵引角及仿形量,确定了各仿形杆的尺寸大小。最后用ADAMS软件进行了运动仿真分析。结果表明,上下仿形量可达到180mm,与理论设计一致,并且仿形效果能够满足播种农艺要求。     

盘形凸轮的参数化设计及凸轮机构的运动仿真

本文以对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构为例,介绍了UG环境下盘形凸轮的参数化设计及凸轮机构的运动仿真.利用表达式工具和规律曲线功能实现了凸轮的快速参数化建模,并通过运动仿真验证了凸轮机构设计的准确性.     

自动装盒机推料机构凸轮的设计及运动仿真

根据自动装盒机推料滑块机构的运动规律,运用运动学逆向求解出凸轮的轮廓曲线,将得到的凸轮进行实时运动学仿真,验证所求凸轮轮廓的准确性,最后求解滑块的位移、速度、加速度曲线,满足推料滑块的运动规律。     

轮胎试验机的运动机构选型及仿真

提出两种满足试验轮胎侧倾、侧偏及加载的机构运动模型,分析比较了两种不同方案的机构运动特点,确定了较为理想的运动方案并利用Pro/E对其进行了运动仿真。     

刺梨加工机传动机构设计及运动仿真

采用UG软件对刺梨加工机传动机构进行三维实体造型及虚拟装配,然后应用Motion模块对传动机构进行运动仿真分析,得到关键部件的位移、速度及加速度曲线。通过对运动曲线的分析,优化传动机构的关键部件圆盘凸轮及圆柱凸轮,从而得到结构合理、运动规律满足要求的刺梨加工机传动机构,并通过整机试制及现场试验验证。     

下肢助行器结构设计及运动仿真

对用于辅助下肢瘫痪患者重新站立行走的下肢助行器的总体方案及其工作原理进行了设计与分析。根据人机工程学中的人体结构测量及结构几何关系确定了各杆长度。在CATIA中建立了助行器的三维样机模型,通过ADAMS进行了运动仿真分析,得到了助行器的速度、力矩等参数,并与正常人体步态参数比较,验证了机构设计的合理性和方案的可行性。     

可站立式电动轮椅机构设计及运动学仿真

提出一种可站立式电动轮椅机构的设计方案,分析其工作原理,建立了数学模型.根据人机工程学中的人体结构测量数据及机构几何关系,设计了各杆参数.运用UG NX5对机构进行了运动仿真,得到各铰链点的位移曲线,验证了机构设计的合理性和方案的可行性.     

基于UG和ADAMS的BHG-1夹持器虚拟设计与仿真

采用UG和ADAMS研究了一种新型夹持器机构BHG-1的虚拟设计和仿真方法,运用UG来实现夹持器三维模型的虚拟设计和虚拟装配,将装配体导入ADAMS中,运用ADAMS对夹持器夹持不同形状物体进行运动学和动力学的仿真.通过对夹持器机构的虚拟设计和仿真,不但可以很直观地了解夹持物体的具体过程,还可以通过仿真曲线了解其速度、加速度以及接触力的变化情况,为BHG-1夹持器的控制提供参考数据.     

插床导杆机构的设计造型与运动学仿真

首先根据插床运动机构的设计要求,进行了插床导杆机构的设计与尺寸计算,然后运用Pro/E软件进行导杆机构的结构设计与造型,最后在ADMAS环境中建立该机构的虚拟样机模型,对机构的实际工况进行了仿真分析,得到了相关的工作特性曲线,并重点分析了插削长度、运动过程中的加速度和导杆摆角以及施加载荷情况等主要参数对机构运动的影响。对比仿真结果与设计要求,两者数据基本一致,验证了该设计的准确性。     

椭圆轨迹针刺机构的研究与仿真

针对高速针刺机椭圆针刺轨迹的设计需要,提出了一种基于曲柄滑块机构和圆柱凸轮机构的椭圆轨迹生成方法,介绍了其工作原理,并在理论分析的基础上设计了机构模型,设计了圆柱凸轮的导槽型线和凸轮的三维模型,利用Cosmos Motion软件进行了机构运动仿真,验证了机构运动轨迹的正确性,最后设计了椭圆轨迹针刺机的主传动系统和主要的部件。     

荔枝采摘机械手机构设计及运动学仿真

为促进荔枝采摘机械化,基于荔枝的生物学特性与栽培方式,对荔枝采摘机械手进行了机构设计,确定了其结构形式和自由度数目;采用D-H坐标系建立了荔枝采摘机械手运动学模型,通过反变换法和分析机械手机构及末端连杆的位姿特性求得运动学方程的逆解,为机械手运动控制提供了理论基础;运用Matlab软件对其进行了运动学仿真,验证了机械手连杆参数设计和轨迹规划的合理性,为荔枝采摘机械手的进一步研制提供了理论基础.     

Analysis and design study of LCD transfer robot using dynamic simulation and experiment

Recently, the size of raw glass has been greatly increased in the new generation Liquid Crystal Display (LCD) technology. To handle bigger and heavier glasses, it is necessary to develop a large scale LTR (LCD Transfer Robot) to support various complicated LCD fabrication processes. This adjustment will result in difficult design problems such as vibration, handling accuracy deterioration, and high stress due to heavier dynamic loads. In turn, these will result in inaccurate transfer motion and fatigue cracks. In this paper, the dynamic simulation technique is introduced to validate a baseline design and to propose new and improved designs for the best performance of heavy-scaled LCD transfer robots. The dynamic models and analysis results were verified by real experiments including strain measure test and motor power test. Using the verified simulation model, some dynamic situations such as the robot’s emergency stop and free fall situation, which were not impossible to test using the real proto robot, were analyzed and predicted using the simulation model. This paper was presented at the 4th Asian Conference on Multibody Dynamics(ACMD2008), Jeju, Korea, August 20–23, 2008. Jong-Hwi Seo received a B.S. M.S. and Ph.D. degrees from Ajou University in 1998, 2000 and 2005, respectively. He is currently a senior engineer in Mechatronics and Manufacturing Technology Center of Samsung Electronics Co. His research interests are in the area of multibody dynamics, robotics and mechanism design. Jae Chul Hwang received a B.S., M.S., and Ph.D. degrees in mechanical engineering from Seoul National University, Korea, in 1996, 1998, and 2002, respectively. He is currently a senior engineer in Mechatronics and Manufacturing Technology Center of Samsung Electronics Co., Ltd. His research interests are in the area of kinematics and dynamics of serial and parallel kinematic robot. Yong-Won Choi received a M.S degree in Mechanical Engineering from Korea University in 1993. He has worked for Samsung Electronics, Ltd from 1993 and is currently a principle engineer at Robot Mechanism Part in Mechatronics and Manufacturing Technology Center of Samsung Electronics Co. He is interest in the area of robotics, control and mechanism design. Hong Jae Yim received B.S. and M.S degrees in mechanical engineering from Seoul National University, Korea, in 1979, and 1983, respectively. He received Ph.D degree from Univ. of Iowa, USA. He is currently a professor in School of Mechanical & Automotive Engineering, Kookmin University. His research interests are in the area of computer aided kinematics and dynamics of mechanical systems.     

仿生鱼尾鳍推进并联机构设计

仿生尾鳍推进水下机器人的核心问题之一是推进机构的设计及其运动控制,而如何减小推进机构的体积,实现对鱼类尾鳍典型运动的精确模拟是其中的关键因素.提出一种新结构形式的两关节并联仿生尾鳍推进机构.基于该推进机构的简化模型,分析组成机构各杆件的运动规律,以及拍动中位角和各连杆长度之间的关系,对推进机构所占空间进行对比分析.提出转弯性能和机构奇异点对推进机构各杆件的约束条件.结果表明该并联结构方式可以实现转向,也减小推进机构占用空间.针对典型参数,对尾鳍机构进行运动仿真,结果肯定设计的合理性,为水下仿生机器人的尾鳍推进机构提供一种设计方案.     

吊管机配重装置动力学仿真与优化设计

使用Pro／Engineer构建了吊管机配重装置的三维模型,结合使用Pro／Engineer的接口模块在虚拟样机仿真软件ADAMS中建立了吊管机配重装置虚拟样机模型,对吊管机配重装置进行了动力学仿真与优化设计研究。研究结果表明,液压缸最大推力更小,整个配重装置更加紧凑。